RU2648531C1 - Method of hardening a tooth gear - Google Patents

Method of hardening a tooth gear Download PDF

Info

Publication number
RU2648531C1
RU2648531C1 RU2016150009A RU2016150009A RU2648531C1 RU 2648531 C1 RU2648531 C1 RU 2648531C1 RU 2016150009 A RU2016150009 A RU 2016150009A RU 2016150009 A RU2016150009 A RU 2016150009A RU 2648531 C1 RU2648531 C1 RU 2648531C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hardening
teeth
tooth
gear
ring gear
Prior art date
Application number
RU2016150009A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Викторович Мендрух
Original Assignee
Николай Викторович Мендрух
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Викторович Мендрух filed Critical Николай Викторович Мендрух
Priority to RU2016150009A priority Critical patent/RU2648531C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648531C1 publication Critical patent/RU2648531C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for increasing wear resistance of the teeth of coarse-pitch wheels of non-reversible gears. Method of hardening consists in increasing the hardness of teeth lateral surfaces and the surfaces of ring gear notch bases, while hardening is subjected to one of the two lateral surfaces of each tooth, which is working, along its entire length, and surface portions of the ring gear bases adjacent to these toughened lateral surfaces of the teeth.
EFFECT: reduction of costs for the process of hardening gear teeth is provided.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев крупномодульных зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач.The invention relates to mechanical engineering, in particular to machine parts, and can be used to increase the wear resistance of the teeth of large-modular gears of irreversible gears.

Известен способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в химико-термической обработке зубьев (методом цементации, азотирования и др.) - см., например, Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967, стр. 308-315. Данный способ обеспечивает повышение твердости рабочих (трущихся) поверхностей зубьев, что способствует повышению их износостойкости.A known method of hardening the teeth of the gear wheel, which consists in the chemical-thermal treatment of teeth (cementation, nitriding, etc.) - see, for example, Staroselsky A.A., Garkunov D.N. The durability of the rubbing parts of machines. M.: Mechanical Engineering, 1967, pp. 308-315. This method provides an increase in hardness of the working (rubbing) surfaces of the teeth, which helps to increase their wear resistance.

Недостаток данного способа состоит в том, что при его осуществлении происходит упрочнение обоих боковых поверхностей зубьев зубчатого колеса. Однако в нереверсивных зубчатых передачах рабочей является только одна из двух боковых поверхностей каждого зуба, вторая боковая поверхность каждого зуба в работе колеса не участвует, трению не подвергается и, следовательно, в повышении твердости не нуждается. Поэтому осуществлять упрочнение обоих боковых поверхностей зубьев нецелесообразно.The disadvantage of this method is that when it is implemented, hardening of both side surfaces of the gear teeth occurs. However, in irreversible gears, only one of the two side surfaces of each tooth is working, the second side surface of each tooth does not participate in the work of the wheel, it does not undergo friction and, therefore, does not need to increase hardness. Therefore, it is impractical to strengthen both side surfaces of the teeth.

В качестве прототипа взят способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в поверхностной закалке рабочих поверхностей зубьев методом их высокочастотной закалки - см. Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990 - 464 с.: ил., стр. 428-432, рис. 20.4. При этом способе упрочнению подвергают обе боковые поверхности каждого зуба и поверхности оснований впадин зубчатого венца между зубьями: упрочнение поверхностей впадин предотвращает снижение прочности зубьев, т.к. область действия остаточных напряжений в поверхностном слое при закалке совпадает с зоной наибольших растягивающих напряжений от рабочей нагрузки зубьев при их работе. В результате упрочнения повышается износостойкость зубьев.As a prototype, the method of hardening the gear teeth is taken, which consists in surface hardening of the working surfaces of the teeth by the method of high-frequency hardening - see Production of gears: Reference book / S.N. Kalashnikov, A.S. Kalashnikov, G.I. Kogan et al .; Under the total. ed. B.A. Thai. - 3rd ed., Revised. and extra. - M.: Mechanical Engineering, 1990 - 464 p.: Ill., Pp. 428-432, Fig. 20.4. In this method, both lateral surfaces of each tooth and the base surfaces of the dents between the teeth are subjected to hardening: hardening of the surfaces of the dents prevents a decrease in tooth strength, since the area of residual stresses in the surface layer during quenching coincides with the zone of greatest tensile stresses from the working load of the teeth during their operation. As a result of hardening, the wear resistance of the teeth increases.

Недостаток прототипа состоит в том, что упрочняют обе боковые поверхности каждого зуба, в то время как при нереверсивном режиме работы колеса в работе участвует только одна его боковая поверхность. А выполнение упрочнения обоих боковых поверхностей каждого зуба в данном случае приводит только к увеличению издержек на выполнение процесса упрочнения.The disadvantage of the prototype is that they strengthen both side surfaces of each tooth, while in the non-reversible mode of operation of the wheel, only one side surface is involved in the operation. And the implementation of the hardening of both side surfaces of each tooth in this case only leads to an increase in the costs of the hardening process.

Изобретением решается задача оптимизации процесса упрочнения зубьев крупномодульного зубчатого колеса нереверсивной передачи и снижения издержек на его осуществление.The invention solves the problem of optimizing the process of hardening the teeth of a large-modular gear wheel of a non-reverse gear and reducing the cost of its implementation.

Для этого способ упрочнения зубьев зубчатого колеса включает повышение твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца методом их поверхностной высокочастотной закалки. Причем упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев.To this end, the method of hardening the teeth of the gear wheel involves increasing the hardness of the side surfaces of the teeth and the surfaces of the bases of the valleys of the ring gear by the method of surface high-frequency hardening. Moreover, hardening is subjected to one of the two lateral surfaces of each tooth, which is the working one, and parts of the surfaces of the bases of the depressions of the ring gear adjacent to these hardened lateral surfaces of the teeth.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид с торца.The invention is illustrated in the drawing, which shows a fragment of the gear wheel - end view.

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, основания 5 впадин зубчатого венца, боковые поверхности 6 и 7 зубьев, теоретическое продолжение 8 боковых поверхностей 7 в сторону тела 1, точки 9 пересечения линий 8 и 4, точки 10 пересечения боковых поверхностей 7 с окружностью 3, нижняя точка 11 рабочего участка боковой поверхности 7, теоретическое продолжение 12 поверхности 6 в сторону тела 1, точка 13 пересечения линии 12 с окружностью 4, зона упрочнения 14; высота H зубьев, длина

Figure 00000001
боковой поверхности зуба, длина
Figure 00000002
рабочего участка боковой поверхности; расстояние S1 между точками 9 и 13; размер S2 упрочняемой зоны по основанию впадины зубчатого венца; глубина С зоны упрочнения.The drawing shows: the body 1 of the gear wheel, the ring gear with teeth 2, the circumference of 3 vertices of the ring gear, the circumference of 4 bases of the ring gear, the base of the 5 hollows of the ring gear, the side surfaces of 6 and 7 teeth, the theoretical extension of 8 side surfaces 7 to the side of the body 1 , point 9 of intersection of lines 8 and 4, point 10 of intersection of side surfaces 7 with circle 3, lower point 11 of the working section of side surface 7, theoretical extension 12 of surface 6 towards body 1, point 13 of intersection of line 12 with circle 4, hardening zone fourteen; tooth height H, length
Figure 00000001
tooth flank length
Figure 00000002
working area of the side surface; the distance S 1 between points 9 and 13; the size S 2 of the hardened zone at the base of the depression of the ring gear; depth C hardening zone.

Данный способ упрочнения реализуется следующим образом. Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2 высотой Н. Окружность вершин зубчатого венца - 3, окружность оснований зубчатого венца - 4, впадины зубчатого венца - 5. Боковые поверхности зуба - 6 и 7. Одна из боковых поверхностей каждого зуба - 6 является нерабочей, другая боковая поверхность каждого зуба - 7 является рабочей. Точки пересечения теоретического продолжения 8 поверхностей 7 с окружностью 4-9. Длины боковых поверхностей 7 (и 6) -

Figure 00000003
. Точки пересечения боковых поверхностей 7 с окружностью 3-10, длина рабочего участка боковой поверхности 7 -
Figure 00000004
(между точками 10 и 11). Теоретическое продолжение поверхности 6 в сторону тела 1-12, точка пересечения линии 12 с окружностью 4-13. Расстояния между точками 9 и 13 - S1. Участок боковой поверхности 7 каждого зуба между точками 9 и 11 является нерабочим. Упрочнение (14) производят для каждой рабочей боковой поверхности (7) (по длине
Figure 00000001
) каждого зуба 2 и участка поверхности основания впадины зубчатого венца (5), прилегающего к упрочняемой боковой поверхности (7); размер зоны упрочнения поверхности основания впадины - S2. Степень упрочнения (глубина С зоны упрочнения, степень повышения твердости упрочняемой поверхности (7, 5) задают, исходя из условий работы колеса. Величину S2 задают исходя из величины изгибающих нагрузок, действующих на зубья колеса.This method of hardening is implemented as follows. The gear consists of the body 1 and the ring gear with teeth 2 N. The circumference of the tops of the ring gear is 3, the circumference of the base of the ring gear is 4, the valleys of the ring gear are 5. The lateral surfaces of the tooth are 6 and 7. One of the side surfaces of each tooth is 6 is inoperative, the other lateral surface of each tooth - 7 is working. The intersection points of the theoretical continuation of 8 surfaces 7 with a circle 4-9. The lengths of the side surfaces 7 (and 6) -
Figure 00000003
. The intersection points of the side surfaces 7 with a circle of 3-10, the length of the working section of the side surface 7 -
Figure 00000004
(between points 10 and 11). The theoretical continuation of the surface 6 in the direction of the body 1-12, the point of intersection of line 12 with the circle 4-13. The distances between points 9 and 13 are S 1 . The portion of the lateral surface 7 of each tooth between points 9 and 11 is inoperative. Hardening (14) is performed for each working side surface (7) (along the length
Figure 00000001
) of each tooth 2 and the portion of the surface of the base of the depression of the ring gear (5) adjacent to the hardened side surface (7); the size of the zone of hardening of the surface of the base of the cavity - S 2 . The degree of hardening (depth C of the hardening zone, the degree of increase in hardness of the hardened surface (7, 5) is set based on the operating conditions of the wheel. The value of S 2 is set based on the magnitude of the bending loads acting on the teeth of the wheel.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ упрочнения зубьев зубчатого колеса позволяет оптимизировать процесс упрочнения зубьев зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач, а также - снизить издержки на его осуществление.Compared with the prototype, the proposed method of hardening the gear teeth allows you to optimize the process of hardening the gear teeth of irreversible gears, and also to reduce the cost of its implementation.

Claims (1)

Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, преимущественно крупномодульного, нереверсивной зубчатой передачи, включающий повышение твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца методом их поверхностной высокочастотной закалки, отличающийся тем, что упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев.The method of hardening the teeth of the gear wheel, mainly large-modular, irreversible gear transmission, including increasing the hardness of the side surfaces of the teeth and the surfaces of the bases of the valleys of the gear rim by the method of surface high-frequency hardening, characterized in that the hardening is subjected to one of the two side surfaces of each tooth, which is working, and sections the surfaces of the bases of the depressions of the ring gear adjacent to these hardened lateral surfaces of the teeth.
RU2016150009A 2016-12-19 2016-12-19 Method of hardening a tooth gear RU2648531C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150009A RU2648531C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Method of hardening a tooth gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150009A RU2648531C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Method of hardening a tooth gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648531C1 true RU2648531C1 (en) 2018-03-26

Family

ID=61707967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150009A RU2648531C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Method of hardening a tooth gear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648531C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011541A (en) * 2000-08-25 2002-01-15 Kondoo Seikoo Kk Toothed component of power transmission mechanism, and manufacturing method thereof
US6878218B2 (en) * 2001-03-23 2005-04-12 Nissan Motor Co., Ltd. High strength gear and method of producing the same
RU2537028C1 (en) * 2013-07-04 2014-12-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2544474C1 (en) * 2013-11-29 2015-03-20 Елена Николаевна Мендрух Method to increase contact strength of gear wheel teeth
RU2545409C1 (en) * 2013-11-29 2015-03-27 Елена Николаевна Мендрух Method of hardening of work surfaces of teeth of tooth-wheels

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011541A (en) * 2000-08-25 2002-01-15 Kondoo Seikoo Kk Toothed component of power transmission mechanism, and manufacturing method thereof
US6878218B2 (en) * 2001-03-23 2005-04-12 Nissan Motor Co., Ltd. High strength gear and method of producing the same
RU2537028C1 (en) * 2013-07-04 2014-12-27 Елена Николаевна Мендрух Gear wheel
RU2544474C1 (en) * 2013-11-29 2015-03-20 Елена Николаевна Мендрух Method to increase contact strength of gear wheel teeth
RU2545409C1 (en) * 2013-11-29 2015-03-27 Елена Николаевна Мендрух Method of hardening of work surfaces of teeth of tooth-wheels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005014191A1 (en) Method for producing a belt pulley for a continuously variable belt transmission
KR101993543B1 (en) High-strength gear
RU2648531C1 (en) Method of hardening a tooth gear
CN110377999B (en) Structural fatigue strength design method based on strength field
RU2544474C1 (en) Method to increase contact strength of gear wheel teeth
RU2647981C1 (en) Method of gear wheels teeth hardening
RU2652945C1 (en) Method of gear wheels teeth hardening
CN1229583C (en) Asymmetrical tooth gear transmission composed of double arc and involute
RU2650263C1 (en) Method of gear wheels teeth hardening
JP5003184B2 (en) Power transmission chain pin and manufacturing method thereof
JP2008095845A (en) Power transmission spline
RU2404030C1 (en) Method of producing spur gears with arched teeth
ZWOLAK et al. Analysis of contact and bending stresses in gearbox switching under load
RU157623U1 (en) GEAR PUMP
RU157625U1 (en) GEAR PUMP
RU2609538C1 (en) Tooth-weel production method
SU986562A1 (en) Tool for strengthening toothed gears
JP5876759B2 (en) Gears with excellent tooth surface fatigue life
RU2624536C2 (en) Method of gear wheel manufacture
SU750311A1 (en) Catalyst for oxidizing methacrolein to methacrylic acid
JP2009121502A (en) Constant velocity universal joint
RU2600363C1 (en) Gear wheel
RU2600382C1 (en) Gear wheel
SU729397A1 (en) Member with alternating prongs and dents
SU982839A1 (en) Method of strengthening working of toothed gears